基于反馈机制的高校专业课程教学方法研究

乐洋 江畅

摘要：目的：教学系统的核心功能在于通过反馈进行教学活动的监测与调整，而传统教学模式下相关反馈机制具有局限性，尤其是难以直接、高效地收集学生反馈信息。文章以地图制图学课程为研究对象，探讨高等教育背景下，如何通过优化反馈机制来强化专业课程的教学效果。方法：发展一套基于统计分析的教学反馈处理办法，以期为教学方法的持续优化提供科学依据。结果：这有效揭示了教学实践中的正反馈与负反馈模式。正反馈集中体现在实践操作与理论相结合的教学环节，表明这种教学方式深受学生欢迎且有利于知识掌握。相反，负反馈主要指向理论教学的抽象性和复杂性，指出学生在理解基本理论概念时遇到的挑战。结论：文章不仅证实了统计分析法在识别教学效果影响因素方面的有效性，也为后续教学策略的调整提供了明确方向。

关键词：反馈机制；高校；专业课程；教学方法；方差分析；调查问卷

中图分类号：K90-4；G642 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2024）09-00-04

0 引言

反馈原理是自动控制理论的基本原理，任何系统只有通过反馈信息，才能构成一个闭合回路，实现有效控制从而达到目的。“反馈”这一概念涉及将一个系统的输出返回至输入端，并与初始输入进行比对的过程，该过程可细分为正反馈与负反馈两类。正反馈情况下，产生的结果对进程具有增强效果，即产出反过来增强了产生它的过程，此处的反馈信息并不限制控制环节的活动，反而促进了这些活动的扩张。相反，负反馈则是结果对进程产生约束效果，即生成的输出对原有的进程施加抑制作用，反馈信息与原始控制指令作用方向相悖，故而能够校正并平衡控制指令所带来的效应。

从系统论的角度来看，教学是一个由老师、学生、教学内容、教学手段（包括教学方式方法、教学设备等）四大因素构成的系统。教学系统同样存在反馈。反馈是教学系统管理的基础，一个合理的教学系统是在反馈的基础上监测和调节的。老师是教学系统中的控制器，在教学过程中，老师既输出知识信息，又输出控制信息。作为被控制对象的学生对这种信息的反应通过外在的形式反馈给老师，这就是学对教的反馈。正确运用反馈，可以优化教学状态，取得更好的教学效果，反之则可能影响教学系统的功能［1-2］。目前，反馈理论被广泛应用到基础教学过程中，如语言教学［3-4］和体育教学［5-6］，而在高等院校的专业课程教学中应用较少。本文以地图制图学课程为例，应用统计分析法研究课程教学方法的反馈机制。

1 构建地图制图学课程教学方法反馈机制

地图学是对地球空间信息进行抽象、概括、表达和传输的科学。20世纪90年代以来，随着信息科学的不断发展，地图学的理论基础、使用方式等发生巨大变革，不断有教育工作者对地图制图学课程进行教学改革，使其更好地适应科学技术的发展趋势和社会需求。尹章才提出了基于资源与环境学科平台的地图学教学模式［7］，李晶提出了地图制图学课程“四位一体”的教学模式［8］，李东颖等借助MOOC集结思想帮助学生掌握地图学知识［9］。传统教学改进主要从教材体系、教学内容、教学方法等方面入手［10-13］，而对教学对象的反馈机制研究较少，仅通过作业、实验、座谈等方式获取反馈信息，信息量较少，任课老师难以有目的地系统修正改进后的教学方法。如何构建教学方法的反馈机制，如何有效利用反馈信息强化教学效果，如何不断改进教学方法等，是目前地图制图学课程改革中迫切需要解决的问题。

基于教学系统的特点，本文结合课程中新教学方法［14］的实施特点，构建了如图1所示的地图制图学课程教学方法反馈机制。一是确立教学目标，布置基于自主学习的大型作业题目，提炼其所包含的知识点；二是构建评价指标，以学生为主体，针对新教学方法构建多维度评价指标；三是设计问卷题目，根据评价指标设计问卷题目；四是实施问卷调查，基于调查对象的个人信息，对问卷进行统计分析；五是改进教学方法，根据反馈结果改进教学方法；六是完善教学方法反馈机制。

确保教学成效的评估关键步骤涉及统计分析的应用。课程团队依托统计学原理，系统对比近年来采纳的新教学策略的成效，旨在为教学改良的导向及其实效性的增强提供科学依据。为了提升分析数据的精确性、可信度及应用价值，便于对照，教育团队采用了一套标准化的统计程序和工具。只有将能够反映数据平均水平的平均数与能够反映数据特殊情况的标准差以及统计分析方法三者有机结合，运用到教学方法反馈机制中，对教学方法改革进行全面、准确的统计分析，才能提供更详尽、更全面、更准确、更有价值的数据统计分析资料。

2 地图制图学课程教学方法反馈机制研究

2.1 调查方法

为了及时获取学生对新教学方法的反馈信息，分别对本校地理信息系统专业和测绘工程专业的2011级、2012级及2013级学生进行问卷调查。共发放调查问卷292份，回收问卷292份，有效问卷290份。因此，笔者提取290份问卷分析调查研究结果。将相关信息输入SPSS 19统计软件。为了便于录入数据，以标签概括各项问题，如表1所示，下文分析同此。

2.2 研究结果分析

2.2.1 学生基本信息对新教学方法接受程度的差异性对比

由于调查持续了三年，主要针对不同生源地、不同性别的学生，所以课程团队以生源地、入学时间和性别因素为分类变量，分析学生接受程度教学方差［15］，以探究实施新教学方法的过程中，各因素对学生接受新教学方法的影响。在以下所进行的分析中，课程团队取显著性水平α=0.05。由表2不难看出，生源地和性别输出的P值＜0.05，对新教学方法接受程度都具有显著性影响。但生源地对新教学方法接受程度的影响大于性别对新教学方法接受程度的影响，而入学时间对新教学方法的接受程度没有影响。

2.2.2 学习的动机与态度对新教学方法接受程度的影响

将调查问卷中的11个因素分别划分为学习态度和学习动机两类，笔者以学习态度和学习动机为分类变量，对学生接受新教学方法的程度进行双因素方差分析，以探究实施新教学方法过程中各因素对学生接受新教学方法的影响。在以下所进行的分析中，课程团队去显著性水平α=0.05。具体分析结果如表3所示，学习动机对新教学方法接受程度具有显著性影响，而学习态度对新教学方法接受程度不具有显著性影响。因此，学习动机明显的学生更容易接受新教学方法。

2.2.3 学生存在的问题

在“学生参与度低”“小组同学不配合，缺少自我学习组织者”“学生和任课老师有代沟，沟通交流比较困难”“时间不充裕”“自主学习过程中存在惰性，缺少动力”“题目涉及的知识点过多，要求过高”“查阅资料困难”“其他”这8个问题中，最应关注“自主学习过程中存在惰性，缺少动力”和“查阅资料困难”这两项，其个案比例高达100%，说明所有学生都遇到了这两个问题。超过半数的学生遇到的问题是“学生参与度低”“小组同学不配合，缺少自我学习组织者”“时间不充裕”“题目涉及的知识点过多，要求过高”，如表4所示。再结合前面每个学生都遇到的“自主学习过程中存在惰性，缺少动力”和“查阅资料困难”这两个问题，说明学生自主学习时遇到的问题主要源于学生自身，其中涉及团队合作能力、文献检索能力及学习执行能力。从学习态度和动机入手，比较不同类型学生存在的问题，如表5和表6所示，可以发现学习态度差和学习动机弱的学生的团队合作能力、文献检索能力及学习执行能力分别低于学习态度好和学习动机强的学生。

2.2.4 教学方法改进分析

笔者从教学形式、教学效果影响因素、教学改进及新教学方法考核比例四个方面进行问卷分析。由图2可知，学生喜欢的教学形式主要为相互作用的方法和实践的方法。学生希望通过实践获得知识，通过团队合作交流化解实践中的困惑，而以教师为中心的方法以及个体化的方法都因缺乏互动而不受欢迎。影响教学效果的主要因素是学生的学习态度，随着教学方法的不断改进，影响教学效果的教学方法与手段所占百分比逐渐减小。从2013级开始，课程考核方式变为开卷考试，自主学习环节的分数占比提高。因此，闭卷考试的2011级和2012级学生将期末考试方法列为教学改进的主要方面，而2013级学生关注自主学习环节，期望从中得到更大的提升。各个年级的学生普遍希望自主学习成绩占比为40%～60%。

3 结语

反馈是教学系统的基础，教学系统中的老师不仅是知识的传输者，还是学生反馈信息的聆听者，要在解决学生专业知识问题的同时，教会学生自主学习的方法。但在传统模式下，教师难以获取学生学习方法上的反馈信息。本文以地图制图学课程为例，引入自动控制理论中的反馈原理，构建教学方法反馈机制，并利用方差分析的方法进行反馈信息研究，研究表明大多数学生倾向于教学改革。其中，生源地差异和学习动机对新教学方法实施有较为显著的影响，性别对新教学方法实施影响较弱，而入学时间和学习态度并不影响新教学方法的实施。学生在团队合作、文献检索及学习执行等方面普遍存在问题，学习动机强或学习态度好的学生在这三方面的问题弱于学习动机弱或学习态度差的学生。因此，新的教学方法应基于学生的差异性分层次设置学习目标，注重交流合作与实践，培养学生文献检索能力与团队合作意识，从而提升学生的学习执行能力。结果表明，构建反馈机制有助于量化分析新教学方法的效果。综上所述，在高等院校的专业课程教学中应用反馈机制，不但能及时获取学生的反馈信息，还有助于不断改进教学方法。

参考文献：

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基金项目：本论文为2019年度教育部第二批产学合作协同育人项目“新工科视阈下的在线开放课程建设研究”成果，项目编号：201902156001

作者简介：乐洋 （1980—），男，博士，讲师，系本文通讯作者，研究方向：电子信息理论与应用；江畅 （1978—），女，博士，副教授，研究方向：遥感科学与技术。